Optimisation vibro-acoustique de l'ensemble machine - convertisseur appliqué à une chaîne de traction ferroviaire

 

Doctorant : Jean LE BESNERAIS

Directeur de thèse : Pascal BROCHET

Encadrants : Vincent LANFRANCHI, Michel HECQUET

Soutenance de thèse : novembre 2008

 

Les membres du Jury :

M. Gabsi, Professeur, ENS Cachan
A. Miraoui, Professeur, Université de Technologie de Belfort Montbéliard
P. Brochet, Professeur, Ecole Centrale de Lille
M. Hecquet, Professeur, Ecole Centrale de Lille
V. Lanfranchi, Maître de Conférence, Université de Technologie de Compiègne
G. Friedrich, Professeur, Université de Technologie de Compiègne
M. Bekemans, Docteur Ingénieur, ALSTOM Transport
A. Randria, Ingénieur, ALSTOM Transport

Contexte :

Le bruit constitue une des gênes majeures de notre société moderne et de ce point de vue là, l'acoustique doit devenir un critère de dimensionnement dans la conception des systèmes de traction.

Le respect de l'environnement et l'amélioration du confort des passagers sont, à ce jour, des thèmes clés dans la réalisation de véhicules ferroviaires et les innovations ayant attrait à ces questions constituent un moyen d'accroître la compétitivité d'ALSTOM Transport vis à vis de la concurrence.

Résumé :

L'objectif global est d'aboutir au développement d'un système de traction plus silencieux grâce à la mise en œuvre d'outils d'ingénierie simultanée multi-métiers. Notre objectif sera ainsi de trouver un volume optimisé pour la machine, c'est-à-dire qui maximise les caractéristiques mécaniques (couple, puissance…) tout en conservant un niveau acceptable en ce qui concerne le bruit émis d'origine électromagnétique et ce pour une plage de vitesse la plus large possible, au vue des applications 'vitesse variable'.

Cette étude a permis de proposer un modèle analytique multi-physique " électro-vibro-acoustique " intégrant les paramètres d'alimentation (MLI). Il a permis la prédiction suffisamment précise du niveau de bruit produit pour être utilisé dans des boucles d'optimisation multi-critères. L'utilisation de cet outil logiciel a abouti à la conception d'un nouveau prototype de moteur asynchrone avec un comportement acoustique performant. L'étude a également été à l'origine de test de nouvelles solutions d'alimentation MLI particulièrement efficaces pour la réduction du bruit acoustique.